一种排渣系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及煤气化技术领域，尤其涉及一种排渣系统及方法。能够改善排渣管周边的流场分布，避免流场分布不均所带来的排渣不稳定以及排渣不通畅的情况发生，并能够避免中心射流管的磨损等安全隐患。一种排渣系统，包括：气化炉，气化炉的底部设置有气体分布板，气体分布板的上方为气体分布板区，气体分布板的底部向下延伸设置有排渣管，排渣管穿设于所述气化炉的底部，在气化炉的底部形成与气体分布板区连通的柱状排渣通道，并通过连接短节与渣斗系统连通；连接短节靠近排渣管的一端设置环状气体分布器，环状气体分布器用于通过柱状排渣通道向气体分布板区布气，在气体分布板区形成旋流流场，使灰渣可在旋流流场的作用下下落并通过渣斗系统排出。

A dregs system and method

The invention relates to the technical field of coal gasification, in particular to a slag drainage system and method. It can improve the flow field distribution around the slag discharge pipe, avoid the unstable slag discharge and the unsmooth slagging caused by the uneven distribution of the flow field, and avoid the hidden trouble such as the wear of the central jet pipe. Including a deslagging system,: gasifier, gasification furnace is arranged at the bottom of the gas distribution plate above the gas distribution plate for gas distribution plate, is provided with the discharge pipe extending down the gas distribution plate at the bottom of the discharge pipe traverses the gasification furnace bottom, forming a columnar discharge channel communicated with the gas distribution plate the area at the bottom of gasifier, and through the connecting nipple and bucket system connected; connected short near one end of the deslagging pipe is provided with an annular gas distributor, distribution plate cloth gas to the gas through the column discharge channel for annular gas distributor, swirl flow formed in the gas distribution plate, the ash can fall in swirling flow field under the effect of slag removal system and the bucket.

【技术实现步骤摘要】
一种排渣系统及方法
本专利技术涉及煤气化
，尤其涉及一种排渣系统及方法。
技术介绍
煤催化气化技术是煤洁净高效利用的一种重要方式，是煤制天然气的最高效的气化技术之一。即煤在一定的压力和温度下与水蒸气、氢气和一氧化碳组成的气化剂在催化剂的催化作用下进行气化反应，生成高浓度的甲烷。煤催化气化工艺通常在流化床气化炉中进行，参见图1所示，流化床气化炉1的底部设置锥形气体分布板11和中心射流管12，所述锥形气体分布板11的底部向下延伸设置有排渣管13，所述排渣管13穿过所述气化炉1的底部与渣斗系统2连通，在进行煤催化气化反应时，通过所述气体分布板11和中心射流管12向所述气化炉1中通入气化剂，而煤气化产生的灰渣通过所述排渣管13和所述中心射流管12之间的环隙14排至所述渣斗系统2中，在此过程中，由于煤催化气化反应的工艺要求，气化炉内固相床层较高，压力较大，固相不可压缩，气相被压缩至体积较小，气化炉返混不太剧烈，采用环隙排渣的方式，一方面，中心射流管气速较高，容易对气体分布板的气体分布以及流场分布造成影响，且容易造成高层气化剂偏流，气体分布不均，影响床层气固分布，进而会对环隙排渣造成影响导致排渣不稳定，甚至不排渣等现象；另一方面，环隙排渣还会对中心射流管磨损严重，甚至造成安全事故。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于，提供一种排渣系统及方法，能够改善排渣管周边的流场分布，避免流场分布不均所带来的排渣不稳定以及排渣不通畅的情况发生，并能够避免中心射流管的磨损等安全隐患。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面，本专利技术实施例提供一种排渣系统，包括：气化炉，所述气化炉的底部设置有气体分布板，所述气体分布板的上方为气体分布板区，所述气体分布板的底部向下延伸设置有排渣管，所述排渣管穿设于所述气化炉的底部，在所述气化炉的底部形成与所述气体分布板区连通的柱状排渣通道，并通过连接短节与渣斗系统连通；所述连接短节靠近所述排渣管的一端设置有环状气体分布器，所述环状气体分布器用于通过所述柱状排渣通道向所述气体分布板区布气，以在所述气体分布板区形成旋流流场，使得灰渣可在旋流流场的作用下下落并通过所述渣斗系统排出。可选的，所述连接短节为由内筒和围绕在所述内筒外侧的外套构成的水蒸气夹套。可选的，所述内筒为朝所述外套均匀凹陷有多个凹槽的筒状结构，所述筒状结构通过朝所述外套均匀凹陷的凹槽与所述外套连接，将所述水蒸气夹套分隔为多个相互连通的水蒸气室。可选的，所述凹槽为圆形凹槽。可选的，相邻的两行凹槽对齐排列或者交错排列。可选的，所述环状气体分布器为布气环管，所述布气环管朝上设置的一面以同心圆的形式布置有至少三圈布气孔，所述布气孔以直径从最外圈到最内圈由大到小变化的趋势均匀分布，其中，所述布气孔的布气方向与其所在同心圆处的竖直切面之间的夹角从最外圈到最内圈逐渐增大，与水平面之间的夹角从最外圈到最内圈逐渐减小。可选的，最外圈布气孔的直径为3-4mm，布气方向为竖直向上；由外而内至少一圈布气孔的直径为2-3mm，布气方向与所在同心圆处的竖直切面之间的夹角为15-30度，与水平面之间的夹角为45-80度；由内而外至少一圈布气孔的直径为1-2mm，布气方向与所在同心圆处的竖直切面之间的夹角为30-50度，与水平面之间的夹角为30-50度。可选的，所述连接短节的下部还设置有至少两个旋流喷头，所述旋流喷头用于以旋流的方式向所述连接短节内喷入水，使得灰渣可在水的带动下与所述连接短节的内壁发生碰撞。可选的，所述旋流喷头沿所述连接短节的周向均匀布置。可选的，每一个所述旋流喷头的喷射方向为斜向下，且与所对应连接短节位置处的竖直切面之间的夹角为20-45度。可选的，所述渣斗系统包括从上到下依次连通的渣水池和渣锁；所述渣水池上设置有补水口和液位计；所述渣水池和所述渣锁之间连通的管道上设置有第一排渣阀；所述渣锁的底部设置有第二排渣阀。可选的，所述渣水池和所述渣锁的底部均为倒锥形结构。可选的，所述倒锥形结构的锥角为50-90度。可选的，所述排渣系统还包括水洗罐，所述水洗罐设置在所述渣锁的下方，且与所述渣锁的排渣口连通。另一方面，本专利技术实施例提供一种排渣方法，应用于如上所述的排渣系统，包括：步骤1)将煤在气化炉内发生气化反应生成灰渣；步骤2)通过所述环状气体分布器向所述柱状排渣通道内布气，在所述柱状排渣通道内形成旋流流场，使得灰渣在所述旋流流场的作用下下落，并通过所述渣斗系统将所述灰渣排出。可选的，当所述连接短节为由内筒和围绕在所述内筒外侧的外套构成的水蒸气夹套时，所述方法还包括：将水蒸气自下而上流过所述水蒸气夹套，与经过所述连接短节下落的灰渣进行换热。可选的，当所述连接短节的下部还设置有至少两个旋流喷头时，所述方法还包括：通过所述旋流喷头以旋流的方式向所述连接短节内喷入水，使得灰渣在水的带动下与所述连接短节的内壁发生碰撞。可选的，当所述渣斗系统包括从上到下依次连通的渣水池和渣锁；所述渣水池上设置有补水口和液位计；所述渣水池和所述渣锁之间连通的管道上设置有第一排渣阀；所述渣锁的底部设置有第二排渣阀时；使得灰渣在所述旋流流场的作用下下落，并通过所述渣斗系统将所述灰渣排出，具体包括：步骤21)保持所述第一排渣阀开启，所述第二排渣阀关闭，并向所述渣锁和所述渣水池中充入水；步骤22)使所述灰渣在旋流流场的作用下落入充有水的渣锁和渣水池中；步骤23)当所述液位计显示液位到达设定值时，关闭所述第一排渣阀，开启所述第二排渣阀，将所述渣锁内的灰渣排出，而后，关闭所述第二排渣阀，并向所述渣锁内充满水；步骤24)开启所述第一排渣阀，使得所述渣水池中的灰渣落入所述渣锁内，关闭所述第一排渣阀，开启所述第二排渣阀，将排至所述渣锁内的灰渣排出，并关闭所述第二排渣阀；步骤25)重复以上步骤21)、步骤22)、步骤23)和步骤24)，直至将气化炉内产生的灰渣排出。本专利技术实施例提供一种排渣系统及方法，通过将所述排渣管穿设于所述气化炉的底部，并在所述气化炉的底部形成与所述气体分布板区连通的柱状排渣通道，再通过连接短节与渣斗系统连通，取消与所述气体分布板区连通的中心射流管，能够避免通过中心射流管通入高速气化剂而对气体分布板区的气体分布产生影响，使得气体分布板区的流场分布不均，以及气化剂偏流的情况发生，还能够避免发生中心射流管磨损，而通过在所述连接短节靠近所述排渣管的一端设置环状气体分布器，能够通过所述柱状排渣通道向所述气体分布板区布气，并在所述气体分布板区形成旋流流场，克服所述柱状排渣通道上方的气体分布板区内的灰渣层的阻力，增加径向区域面积的流化，有利于气体分布板区的气体均匀分散，改善排渣管周边的流场分布，从而能够避免流场分布不均所带来的排渣不稳定以及排渣不通畅的情况发生，同时，灰渣可在环状气体分布器所产生的旋流流场的作用下下落，即所述灰渣可自外围向中心旋流落下，避免在所述环状气体分布器上形成架桥，实现通畅排渣。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为现有技术提供的一种排渣系统的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排渣系统，其特征在于，包括：气化炉，所述气化炉的底部设置有气体分布板，所述气体分布板的上方为气体分布板区，所述气体分布板的底部向下延伸设置有排渣管，所述排渣管穿设于所述气化炉的底部，在所述气化炉的底部形成与所述气体分布板区连通的柱状排渣通道，并通过连接短节与渣斗系统连通；所述连接短节靠近所述排渣管的一端设置有环状气体分布器，所述环状气体分布器用于通过所述柱状排渣通道向所述气体分布板区布气，以在所述气体分布板区形成旋流流场，使得灰渣可在旋流流场的作用下下落并通过所述渣斗系统排出。

【技术特征摘要】
1.一种排渣系统，其特征在于，包括：气化炉，所述气化炉的底部设置有气体分布板，所述气体分布板的上方为气体分布板区，所述气体分布板的底部向下延伸设置有排渣管，所述排渣管穿设于所述气化炉的底部，在所述气化炉的底部形成与所述气体分布板区连通的柱状排渣通道，并通过连接短节与渣斗系统连通；所述连接短节靠近所述排渣管的一端设置有环状气体分布器，所述环状气体分布器用于通过所述柱状排渣通道向所述气体分布板区布气，以在所述气体分布板区形成旋流流场，使得灰渣可在旋流流场的作用下下落并通过所述渣斗系统排出。2.根据权利要求1所述的排渣系统，其特征在于，所述连接短节为由内筒和围绕在所述内筒外侧的外套构成的水蒸气夹套。3.根据权利要求2所述的排渣系统，其特征在于，所述内筒为朝所述外套均匀凹陷有多个凹槽的筒状结构，所述筒状结构通过朝所述外套均匀凹陷的凹槽与所述外套连接，将所述水蒸气夹套分隔为多个相互连通的水蒸气室。4.根据权利要求3所述的排渣系统，其特征在于，所述凹槽为圆形凹槽。5.根据权利要求3所述的排渣系统，其特征在于，相邻的两行凹槽对齐排列或者交错排列。6.根据权利要求1所述的排渣系统，其特征在于，所述环状气体分布器为布气环管，所述布气环管朝上设置的一面以同心圆的形式布置有至少三圈布气孔，所述布气孔以直径从最外圈到最内圈由大到小变化的趋势均匀分布，其中，所述布气孔的布气方向与其所在同心圆处的竖直切面之间的夹角从最外圈到最内圈逐渐增大，与水平面之间的夹角从最外圈到最内圈逐渐减小。7.根据权利要求6所述的排渣系统，其特征在于，最外圈布气孔的直径为3-4mm，布气方向为竖直向上；由外而内至少一圈布气孔的直径为2-3mm，布气方向与所在同心圆处的竖直切面之间的夹角为15-30度，与水平面之间的夹角为45-80度；由内而外至少一圈布气孔的直径为1-2mm，布气方向与所在同心圆处的竖直切面之间的夹角为30-50度，与水平面之间的夹角为30-50度。8.根据权利要求1所述的排渣系统，其特征在于，所述连接短节的下部还设置有至少两个旋流喷头，所述旋流喷头用于以旋流的方式向所述连接短节内喷入水，使得灰渣可在水的带动下与所述连接短节的内壁发生碰撞。9.根据权利要求8所述的排渣系统，其特征在于，所述旋流喷头沿所述连接短节的周向均匀布置。10.根据权利要求8所述的排渣系统，其特征在于，每一个所述旋流喷头的喷射方向为斜向下，且与所对应连接短节位置处的竖直切面之间的夹角为20-45度。11.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛燕东，芦涛，刘雷，李克忠，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13